TUGAS KULIAH

REKAYASA IRIGASI I

Dosen

M. Azhari Noor, M.Eng

Oleh:

Faisal Akbar Majidi H1A110061 Deka Rahmatullah H1A110063 Arini Novia Sari H1A110069 Arya Rizki Darmawan H1A110084 Dimas H1A109

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL

BANJARBARU

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup

tumbuhan. Tanah menyusun 70%-80% dari berat tumbuhan ketika tanaman masih

hidup. Air juga berfungsi sebagai meadia transportasi unsur hara dan terlibat dalam

reaksi biokimia dalam sel tumbuhan .

Air diperoleh dari banyak cara. Dibidang pertanian, air diperoleh dari hujan

atau irigasi. Sebagian air juga berasal dari bawah tanah yang bergerak ke atas secara

lambat sebagai pengganti kehilangan air pada tanaman. Oleh karena itu, cara terbaik

untuk memperoleh air secara terus menerus ialah melalui irigasi.

Proses kehilangan air pada tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor

utama yang mempengaruhiadalah jenis tanaman, kondisi tanah (dalam hal ini

kelengasan tanah), dan cuaca dimana tanaman itu berada.

Air dapat hilang dalam evapotranspirasi. Evapotranspirasi adalah proses

kehilangan air menuju atmosfer dari tanah dan tumbuhan.Evapotranspirasi terjadi

pada siang hari ketika keberadaan matahari menyebabkan air dari tanah dan pada

tumbuhan menguap.

Evapotransiprasi dalam bidang pertanian dapat disebut sebagaiET. ET

merupakan kebutuhan air pada tanaman. Kebutuhan air pada tanaman dapat

didefinisikan sebagai jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi kehilangan air

melalui evapotranspirasi (ET)dari tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan

yang luas dengan kondisi tanah yang tidak mempun¬yai kendala (kendala lengas

tanah dan kesuburan tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi

lingkungan tumbuh tertentu.

Kebutuhan air tanaman (ET) dapat dikukur melalui perkalian antara koefisien

evapotranspirasi tumbuhan dengan nilai evapotranspirasi standar. Terdapat beberapa

metode yang digunakan dalam menentukan ET tanaman.

Dengan mengetahui nilai Evaporasi atau kebutuhan air yang hilang pada

tanaman, maka pihak yang terkait dengan pertanian dapat mengetahui metode dan

saat yang tepat untuk melakukan pengairan. Hal tersebut perlu dilakukan dikarenakan

air merupakan komponen yang sangat penting bagi pertumbuhan dan perkembangan

tanaman.

Namun masih terdapat banyak kendala yang dihadapi untuk mengetahui nilai

ET tanaman, salah satunya adalah kurangnya pemahaman tentang pengertian ET dan

cara penghitungannya. Berdasarkan fakta-fakta diatas, tugas ini disusun untuk

mengetahui lebih dalam mengenai ET atau evapotranspirasi pada tanaman serta

mengetahui metode penghitungan sederhananya.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengertian dari evapotranspirasi.

2. Mengetahui metode penghitungan untuk mengukur evapotranspirasi.

3. Menganalisa hasil perhitungan soal mengenai evapotranspirasi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan

bertanaman melalui evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses dimana air

diubah menjadi uap air (vaporasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut

dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal).

Evaporai terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai lahan pertanian,

tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Transpirasi adalah vaporisasi di dalam

jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan

tanaman ke atmosfer (vapor removal). Pada transpirasi, vaporisasi terjadi terutama di

ruang antar sel daun dan selanjutnya melalui stomata uap air akan lepas ke atmosfer.

Hamper semua air yang diambil tanaman dari media tanam (tanah) akan

ditranspirasikan, dan hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan tanaman.

Evaporasi adalah proses pertukaran molekul air (liqui/solid) dipermukaan

menjadi molekul uap air (gas) diatmosfir melalui kekuatan panas.Evaporasi dapat

terjadi pada sungai, danau, laut, reservoir (permukaan air bebas), serta permukaan

tanah. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya evaporasi yakni Radiasi matahari,

Angin , kelembaban, suhu (temperatur).

Semua jenis tanaman memerlukan air untuk kelangsungan hidupnya, dan

masing-masing tanaman berbeda kebutuhannya. Hanya sebagian kecil air yang

tinggal didalam tubuh tumbuh-tumbuhan, sebagian dari padanya setelah diserap oleh

akar-akar dan dahan-dahan akan ditranspirasikan lewat bagian tubuh tumbuh-

tumbuhan yang berdaun.

Dalam kondisi lapangan tidaklah mungkin untuk membedakan antara

evaporasi dan transpirasi jika tanahnya tertutup oleh tumbuh-tumbuhan. Kedua proses

tersebut (evaporasi dan transpirasi) saling berkaitan sehingga dinamakan

evapotranspirasi. Evaporasi yang terjadi, apabila tersedia cukup air untuk memenuhi

pertumbuhan optimum disebut dengan evaporasi potensial (potensial

evapotranspiration). PET ini sangat penting dalam kebutuhan air untuk irigasi.

Jumlah kadar air yang hilang dari tanah oleh evapotranspirasi tergantung pada :

Adanya persediaan air yang cukup (hujan dan lain-lain)

Faktor-faktor iklim, seperti suhu, kelembaban dan lain-lain.

Jenis dan kultivasi tumbuhan-tumbuhan tersebut

Pengukuran air yang hilang melalui penguapan (evaporasi) perlu diukur

untuk mengetahui keadaan kesetimbangan air antara yang didapat melalui curah

hujan dan air yang hilang melalui evaporasi. Alat pengukur evaporasi yang paling

banyak digunakan sekarang adalah Panci kelas A. Evaporasi yang diukur dengan

panci ini dipengaruhi oleh radiasi surya yang datang, kelembaban udara, suhu udara

dan besarnya angin pada tempat pengukuran.

Ada dua macam peralatan pengukur tinggi muka air dalam panci. Pertama alat

ukur micrometer pancing dan yang kedua alat ukur ujung paku yang dipasang tetap

(fixed point). Kesalahan yang besar dari pengukuran evaporasi terletak pada tinggi air

dalam panci. Oleh sebab itu muka air selamanya harus dikembalikan pada tinggi

semula yaitu 5 cm di bawah bibir panci. Makin rendah muka air dalam panci, makin

rendah pula terjadinya penguapan. Kejernihan air dalam panci perlu diperhatikan. Air

yang keruh, evaporasi yang terukur akan rendah pula. Usahakan air jangan sampai

berlumut. Tinggi air diukur dengan satuan mm.

Alat ukur mikrometer mampu mengukur dalam mm dengan ketelitian seperti

seratus mm. Ketelitian pengukuran itu diperlukan karena tinggi yang diukur tidak

sama besar meliputi 5 sampai 8 mm.

Pada musim penghujan nilainya kecil sedangkan pada musim kemarau besar.

Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam ketika pagi hari. Pengamat yang setiap

hari mengukur evaporasi harus mempunyai keterampilan dan kejelian melihat batas

air yang diukur.

Alat perlengkapannya adalah tabung peredam, termometer maksimum-

minimum permukaan air yang tertampung, termometer maksimum-minimum di

permukaan panci dan anemometer cup counter setinggi 30 cm di atas tanah.

Sekeliling panci harus ditumbuhi rumput pendek. Permukaan tanah yang terbuka atau

gundul menyebabkan evaporasi yang terukur tinggi (efek oase). Pasanglah alat pada

tempat yang terbuka tidak terhalang oleh benda-benda lain dan berada di tengah-

tengah lapang rumput dari stasiun klimatologi.

Bagi pakar hidrology, kehilangan air akibat evaporasi biasanya dilihat dari

dua sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan (Eo) yaitu penguapan air langsung dari

danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua, kehilangan air melalui vegetasi oleh

proses-proses intersepsi dan transpirasi.

1. Radiasi matahari

Sebagian radiasi gelombang pendek ( shortwave radiation ) matahari akan

diubah menjadi energi panas di didalam tanaman, air dan tanah. Energi panas tersebut

akan menghangatkan udara di sekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan

partikel – partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel

dinamakan panas – tampak ( sensible heat ). Sebagian energi matahari diubah

menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan perputaran udara

dan uap di atas permukaan tanah. Hal ini menyebabkan udara di atas permukaan

tanah jenuh, sehingga mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan

bidang evaporasi.

2. Ketersediaan air

Melibatkan jumlah air yang ada dan juga persedian air yang siap untuk

terjadinya evaporasi. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju

evaporasi lebih tinggi daripada bidang permukaan rata karena pada bidang

permukaan kasar besarnya turbulent meningkat.

Faktor – Faktor Penentu Evaporasi

Pada kedua proses evaporasi di atas terjadi proses – proses fisika, yakni

terjadinya perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas.

Faktor – faktor yang berpengaruh antara lain :

a. Panas

Panas diperlukan untuk berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair ke zat

gas dan secara alamiah matahari menjadi sumber energy panas.

b. Suhu Udara, permukaan bidang penguapan ( air, vegetasi dan tanah ) dan energi

panas matahari

Makin tinggi suhu udara di atas permukaan bidang pengupan, makin mudah

terjadi perubahan bentuk dari zat cair menjadi zat gas. Dengan demikian, laju

evapotranspirasi menjadi lebih besar di daerah tropic daripada daerah beriklim

sedang. Perbedaan laju evapotranspirasi yang sama juga dijumpai di daerah tropic

pada musim kering dan musim basah.

c. Kapasitas kadar air dalam udara

Kapasitas kadar air dalam udara secara langsung dipengaruhi oleh tinggi

rendahnya suhu di tempat tersebut. Beasarnya kadar air dalam udara di suatu tempat

tersebut. Proses evaporasi tergantung pada deficit tekanan uap jenuh air, Dvp,

( saturated vapour pressure deficit ) di udara atau jumlah uap air yang dapat diserap

oleh udara sebelum udara tersebut menjadi jenuh. Sehingga, evaporasi lebih banyak

di daerah pedalaman karena kondisi udara cenderung lebih kering daripada di daerah

pantai yang lembab karena penguapan dari permukaan air laut.

d. Kecepatan angin

Ketika pengupan berlangsung, udara di atas permukaan bidang penguapan

secara bertahap menjadi lembab, sampai pada tahap ketika udara menjadi jenuh dan

tidak mampu menampung uap air lagi. Pada tahap ini, udara jenuh di atas permukaan

bidang tersebut akan berpindah ke tempat lain akibat beda tekanan dan kerapatan

udara, dan demikian, proses penguapan air dari bidang penguapan tersebut akan

berlangsung secara terus – menerus. Hal ini terjadi karena adanya pergantian udara

lembab oleh udara yang lebih kering atau gerakan massa udara dari tempat dengan

tekanan udara lebih tinggi ke tempat dengan tekanan udara lebih rendah ( proses

adveksi ) dalam hal ini kecepatan angin di atas permukaan bidang penguapan sangat

penting. Penguapan air di daerah lapang lebih besar dari daerah dengan banyak

naungan karena di daerah lapang perpindahan udara menjadi lebih bebas.

e. Bidang permukaan

Secara alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses

evoporasi melalui perubahan pola perilaku angin. Pada bidang permukaan yang kasar

atau tidak beraturan, kecepatan angin akan berkurang oleh adanya proses gesekan.

Tapi, pada tingkat tertentu, permukaan bidang penguapan yang kasar juga dapat

gerakan angin berputar ( turbulent ) yang dapat memperbesar evaporasi. Pada bidang

permukaan air yang luas, angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang air

besar dan dapat mempercepat terjadinya evopotranspirasi.

Penentuan besarnya evaporasi

Besarnya evaporasi dapat ditentukan dengan beberapa perkiraan sebagai

berikut :

Perkiraan evaporasi berdasarkan panci evaporasi.

Evaporasi permukaan air bebas menggunakan panci evaporasi harus

dikonversi karena perkiraan evaporasi pada 1 unit area permukaan air bebas.

Rumus penentuan besarnya evaporasi dari permukaan air bebas adalah:

E permukaan air bebas = C panci x Evaporasi panci.

Tabel koefisien (C pan) untuk berbagai pan yang telah dihitung

PAN MON MEAN MAXClass A/ Colorado 1.06 1.15 1.22Class A/US S.p.s 1.2 1.31 1.46Colorado/Class A 0.82 0.87 0.95Colorado/B.P.I 1.03 1.06 1.09BPI/Class A 0.68 0.77 0.83BPI/Colorado 0.92 0.94 0.97

2.2 Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman terjadi dikarenakan tanaman melakukan

evapotransipirasi. Kebutuhan air di sini adalah suatu gambaran besarnya kebutuhan

air untuk keperluan tumbuhnya tanaman sampai tanaman siap panen. Kebutuhan air

tanaman berbeda beda tergantung pada jenis tanaman, keadaan medan tanah, sifat-

sifat tanah, cara pemberian air, pengolahan tanah, iklim, waktu tanam (pola tanaman),

kandungan air tanah, efisiensi irigasi, curah hujan efektif, koefisien tanaman bulanan,

pemakaian air konsumtif, perkolasi, kebutuhan air untuk tanaman, dan kebutuhan air

di sawah .

2.3 Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman

Penghitungan ET dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama yaitu pencarian

ETo terlebih dahulu. ETo (evaporasi tanaman referensi) yaitu laju evapotranspirasi

dari permukaan berumput luas setinggi 8-15 cm, rumput hijau yang tingginya

seragam, tumbuh aktif, secara leng¬kap menaungi permukaan tanah dan tidak

kekurangan air. Empat metode yang dapat digunakan adalah Blaney-Criddle, Radiasi,

Penman dan Evaporasi Panci, dimodifikasi untuk menghitung ETo dengan

menggunakan data iklim harian selama periode 10 atau 30 hari. Tahap kedua setelah

pengukuran ETo adalah pencarian Kc. Kc merupakan koefosien tanaman yang

menyatakan hubungan antara Eto dan ET tanaman. Nilai Kc beragam sesuai dengan

jenis tanaman, fase pertumbuan dan kondisis cuaca yang ada.

Sehingga jumlah konsumtif kebutuhan air tanaman yang digunakan untuk

penguapan (ET) adalah nilai dari perkalian Kc dan ETo. Kc merupakan koefisien

tanaman dan Eto merupakan evaporasi tanaman referensi.

BAB III

PEMBAHASAN

Dari perhitungan yang telah dikerjakan, dapat diketahui bahwa kebutuhan air

tanaman bulan Juni ialah 403.2 l/m2, untuk bulan Juli ialah 422.4 l/m2, dan bulan

Agustus adalah 694.4 l/m2.

Perubahan kebutuhan air setiap bulannya dipengaruhi oleh beberapa faktor,

faktor faktor tersebut antara lain intensitas radiasi matahari, kecepatan angin,

kelembapan, dan ketersediaan air pada tanah.

Semakin besar intensitas matahari dan kecepatan angin yang berada pada

lingkungan tumbuh tanaman, maka proses evapotranspirasi atau kebutuhan air

tanaman akan bertambah pula.

Selain kecepatan angin dan matahari, kelembapan juga mempengaruhi proses

evapotranspirasi. Ketika kondisi lingkungan tumbuh tanaman adalah lembab, maka

proses evapotranspirasi menjadi terhambat. Adanya angin dapat memindahkan udara

jenuh dari lingkungan tumbuh tanaman dan menggantikannya dengan udara kering.

Udara kering mampu meningkatkan laju evapotranspirasi.

Kondisi cuaca musiman jaga mempengaruhi evapotranspirasi. Proses

evapotranspirasi terendah terjadi pada saat musim dengan cuaca terdingin. Pada

cuaca tersebut stomata pada permukaan daun menutup sehingga menghambatproses

transpirasi.

Selain istilah kebutuhan air tanaman atau dikenal sebagai ET, dalam bidang

pertanian juga dikenal istilah PET atau Potensial Evapotranspiration.

Evapotranspirasi potensial dapat diartikan sebagai kemampuan atmosfer untuk

mengambil air melalui proses evaporasi dan transpirasi dengan asumsi tidak ada

kontrol mengenai keberadaan air (air melimpah). PET juga dapat diartikan sebagai

kondisi maksimum kemungkinan tanaman mengalami proses evapotranspirasi dengan

kondisi meteorologi lingkungan dan fisiologi tanaman sebagai parameter.

Maka dari itu dari pemahaman akan PET, dapat dijelaskan bahwa satu-

satunya faktor pembatas dalam proses evapotranspirasi atau kebutuhan air tanaman

adalah kemampuan fisiologi tanaman, bukan kondisi lingkungan dan keberadaan air.

Sehingga pemberian air yang berlebihan pada saat pengairan selain kurang berguna

juga dapat merusak tanaman karena akan menyebabkan akar dan batang bagian

bawah yang tergenang akan menjadi busuk.

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

http://ferri.web.ugm.ac.id/?p=51.

http://grounds-mag.com/mag/chapter_9_irrigation.

http://yanessipil.wordpress.com/2010/03/28/kebutuhan-air-untuk-tanaman/.

Evopotranspirasi.catetankuliah.blogspot.com/2009/07/evapotranspirasi.html

evapotrasnpirasi.

http://acehpedia.org/Air_dan_Tanaman air dan tanaman.